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基于外激波模型研究伽馬射線暴的瞬時(shí)輻射和暴周環(huán)境

 
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  • 相似文獻(xiàn)
  • 相關(guān)主題

目錄

聲明

摘要

1．1 觀測(cè)特征

1．1．1 瞬時(shí)輻射觀測(cè)

1．1．2 多波段余輝觀測(cè)

1．2 瞬時(shí)輻射的理論模型

1．2．1 內(nèi)激波模型

1．2．2 光球?qū)虞椛淠Ｐ?/p>

1．2．3 ICMART模型

1．2．4 外激波模型

1．3 余輝模型

1．3．1 標(biāo)準(zhǔn)余輝模型

1．3．2 余輝的后標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)

第二章 GRB 120729A：從瞬時(shí)輻射到余輝都起源于外激波模型

2．1 觀測(cè)

2．1．1 瞬時(shí)輻射觀測(cè)

2．1．2 余輝觀測(cè)

2．2 時(shí)域和譜域特點(diǎn)

2．2．1 時(shí)域特點(diǎn)

2．2．2 譜域特點(diǎn)

2．2．3 α-β closure關(guān)系

2．3 基于外激波模型下的理論擬合

2．3．1 基于外激波模型下的理論擬合

2．3．2 磁能均分因子εB隨時(shí)間的演化

2．4 小結(jié)和討論

2．4．2 討論

第三章 基于Swift衛(wèi)星數(shù)據(jù)研究外激波起源的伽馬射線暴

3．1 樣本選擇標(biāo)準(zhǔn)

3．2 數(shù)據(jù)分析

3．3 基于外激波模型下的理論擬合

3．4 小結(jié)和討論

4．1 總結(jié)

4．2 展望

參考文獻(xiàn)

致謝

攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況

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摘要

伽馬射線暴（簡(jiǎn)稱伽馬暴，GRB）是宇宙中大質(zhì)量恒星塌縮或者是雙致密星并合產(chǎn)生的極端劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象。在標(biāo)準(zhǔn)火球模型中，內(nèi)激波產(chǎn)生伽馬射線瞬時(shí)輻射，激波掃過(guò)星際介質(zhì)產(chǎn)生多波段余輝。觀測(cè)上，大部分伽馬暴的瞬時(shí)輻射光變是非常劇烈的行為，這個(gè)一般認(rèn)為是由于內(nèi)激波引起的。但是有一些伽馬暴的瞬時(shí)輻射光變是非常簡(jiǎn)單的單脈沖行為，對(duì)于這樣的伽馬暴，認(rèn)為或許能夠用更加簡(jiǎn)單的物理模型解釋，其暴周環(huán)境也有可能不同于一般的伽馬暴。
　　GRB120729A是一個(gè)光滑的單脈沖，其Swift/BAT光變能夠很光滑地與Swift/XRT聯(lián)接。利用加州大學(xué)KAIT望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)觀測(cè)數(shù)據(jù)，聯(lián)合Swift/XRT和Swift/BAT的數(shù)據(jù)研究GRB120729A的瞬時(shí)輻射和暴周環(huán)境。其瞬時(shí)輻射到余輝的光變可以分解為鼓包、正常衰減、緩慢衰減和噴流拐折四個(gè)階段，這與外激波模型預(yù)言到的光變行為一致。通過(guò)對(duì)多波段數(shù)據(jù)的譜分析得到瞬時(shí)輻射到余輝的光子譜指數(shù)從1.36到1.75，其并沒(méi)有明顯的演化?；跇?biāo)準(zhǔn)外激波模型，考慮早期輻射的微觀物理參數(shù)磁能均分因子εB隨時(shí)間演化、及晚期能量注入，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行很好限制，得到EK,iso=3.36×1054erg、Γ0=760、n=8cm-3、εe=0.01、εB=[9×10-5,4.0×10-6]、θj=0.02rad、L0=5.0×1050erg s-1、q=-0.1、ts=0s和te=3698s。非常早期階段的εB(T＜T0+157s)從9.0×10-5演化到4.0×10-6，這能夠用冪律拐折函數(shù)很好的擬合，拐折時(shí)間在tαB,b=8.0±1.6s，斜率為αB，1=0.18±0.04和αB，2=0.84±0.04。
　　為了對(duì)外激波起源的伽馬暴進(jìn)行系統(tǒng)研究，本工作搜索Swift衛(wèi)星2004年到2017年12月1000多個(gè)伽馬暴。其選擇標(biāo)準(zhǔn)是瞬時(shí)輻射的光變是光滑的單脈沖、BAT與XRT數(shù)據(jù)光滑聯(lián)接且流量衰減指數(shù)小于1.5、同時(shí)有早期X射線余輝和光學(xué)余輝數(shù)據(jù)且光變行為一致。通過(guò)大樣本的搜索，僅發(fā)現(xiàn)GRB051111和070318的光變行為與GRB120729A相似，并理論上能用標(biāo)準(zhǔn)外激波模型+早期εB隨時(shí)間演化進(jìn)行解釋。
　　進(jìn)一步對(duì)GRB120729A和051111、070318的瞬時(shí)輻射探討，在標(biāo)準(zhǔn)火球噴流成為主導(dǎo)的模型中，缺少由內(nèi)激波產(chǎn)生的“瞬時(shí)輻射”確實(shí)讓人難以理解，可能外流是波印廷流主導(dǎo)。磁化后的噴流，如果磁化因子σ合適，不但可以抑制內(nèi)激波和光球?qū)虞椛?，其反向激波成分同樣被抑制。這與GRB120729A和051111、070318在光學(xué)沒(méi)有觀測(cè)到反向激波的成分相符。

著錄項(xiàng)

相似文獻(xiàn)

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